人教版（2019）必修第一冊《4.2 實驗：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系》2021年同步練習(xí)卷（4）

• 1．如圖1所示，一端帶有定滑輪的長木板上固定有甲、乙兩個光電門，與之相連的計時器可以顯示遮光片通過光電門的時間以及小車從光電門甲運動到光電門乙的時間，與跨過定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩相連的輕質(zhì)測力計能顯示掛鉤處所受的拉力大小，不計空氣阻力。
  （1）在探究“質(zhì)量一定時，加速度與合外力的關(guān)系”時，要使測力計的示數(shù)等于小車所受合外力，必須進(jìn)行的操作是

  。
  A．平衡摩擦力
  B．使小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂桶的質(zhì)量
  C．用天平測出小車和砂桶的質(zhì)量
  （2）保持小車的質(zhì)量不變，多次向砂桶里加砂，測得多組a和F的值，畫出圖象如圖2所示，圖象沒有經(jīng)過原點O的原因是

  。
  （3）實驗時，先測出小車質(zhì)量m,再讓小軍從靠近光電門甲處由靜止開始運動，讀出小車在兩光電門之間的運動時間t。改變小車質(zhì)量m,測得多組m、t的值，建立坐標(biāo)系描點作出圖線。圖3中能直觀得出“合外力一定時，加速度與質(zhì)量成反比”的圖線是

  。
  組卷：47引用：2難度：0.6

  解析

• 2．某實驗小組成員用如圖1所示裝置做“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗，實驗中保持鉤碼的質(zhì)量m不變，小車的質(zhì)量為M，通過改變小車中砝碼的質(zhì)量m₀，從而改變小車和砝碼的總質(zhì)量。
  
  （1）平衡摩擦力時

  （填“懸掛”或“不懸掛”）鉤碼，平衡摩擦力后進(jìn)行實驗時，小車在運動過程中實際所受細(xì)線的拉力

  （填“大于”或“小于”）懸掛鉤碼的重力。當(dāng)滿足

  條件時，可認(rèn)為小車在運動過程中所受的拉力等于懸掛鉤碼的重力。
  （2）如圖2所示是該小組成員在一次實驗中得到的紙帶，在紙帶上連續(xù)選取六個計數(shù)點A、B、C、D、E、F并測得A、C兩點間的距離為x₁，B、D兩點間的距離為x₂，每相鄰兩個計數(shù)點間還有四個計時點沒標(biāo)出，已知打點計時器所接交流電源的頻率為f,則小車運動的加速度a=

  。
  （3）通過改變小車中砝碼的質(zhì)量m₀，并測出小車中放不同砝碼時所對應(yīng)的加速度a,以m₀為橫坐標(biāo)，

  1

  a

  為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出如圖3所示的

  1

  a

  -m₀關(guān)系圖線，圖中縱軸上的截距為b,則小車受到的真實牽引力大小為

  。
  組卷：7引用：2難度：0.5

  解析

• 3．一同學(xué)用如圖甲所示實驗裝置（打點計時器、紙帶圖中未畫出）探究在水平固定的長木板上物體加速度隨著外力變化的關(guān)系：分別用不同的重物P掛在光滑的輕質(zhì)滑輪上，使平行于長木板的細(xì)線拉動長木板上的物體A由靜止開始加速運動（紙帶與打點計時器之間的阻力及空氣阻力可忽略）。實驗后將物體A換成物體B重做實驗，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，分別得到了物體A、B的加速度a與輕質(zhì)彈簧測力計彈力F的關(guān)系圖像，如圖乙A、B中所示。
  
  （1）由圖甲判斷下列說法正確的是

  。
  A．實驗時應(yīng)先接通打點計時器的電源，后釋放重物P
  B．彈簧測力計的讀數(shù)F即物體A和B受到的合外力
  C．實驗中物體A和B的質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)大于重物P的質(zhì)量
  D．彈簧測力計的讀數(shù)始終是重物P的重力的一半
  （2）由圖乙可以發(fā)現(xiàn)，A、B兩物體的質(zhì)量關(guān)系是m_A

  m_B（填“＞”、“＜”或“=”）。
  （3）該同學(xué)實驗時將打點計時器接到頻率為50Hz的交流電源上，某次得到一條紙帶，打出的部分計數(shù)點如圖丙所示（每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點圖中未畫出）。s₁=3.61cm,s₂=4.41cm,s₃=5.19cm,s₄=5.97cm,s₅=6.78cm,s₆=7.58cm,則小車的加速度a=

  m/s²（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
  組卷：29引用：2難度：0.4

  解析

• 9．在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，某同學(xué)使用了如圖甲所示的裝置．
  
  （1）本實驗采用的實驗方法是

  ；為了直觀地判斷小車的加速度a與質(zhì)量M的大小關(guān)系，應(yīng)作

  （選填“a-M”或“a-

  1

  M

  ”）圖象。
  （2）圖乙為某次實驗得到的紙帶，A、B、C、D、E是按打點先后順序依次選取的計數(shù)點，計數(shù)點間的距離如圖所示，相鄰計數(shù)點間時間間隔0.1s,根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為

  m/s²。
  （3）該同學(xué)通過數(shù)據(jù)的處理作出了a-F圖象，如圖丙所示，則圖中的直線不過原點的原因是

  。
  組卷：16引用：3難度：0.5

  解析

• 10．用圖示裝置測量重錘的質(zhì)量M，在定滑輪兩側(cè)分別掛上重錘和n塊質(zhì)量均為m₀的鐵片，重錘下端貼一遮光片，鐵架臺上安裝有光電門。調(diào)整重錘的高度，使其從適當(dāng)?shù)奈恢糜伸o止開始下落，讀出遮光片通過光電門的擋光時間t₀；從定滑輪左側(cè)依次取下1塊鐵片放到右側(cè)重錘上，讓重錘每次都從同一位置由靜止開始下落，計時器記錄的擋光時間分別為t₁、t₂…，計算出

  t

  2

  0

  ，

  t

  2

  1

  …
  （1）擋光時間為t₀時，重錘的加速度為a₀，從左側(cè)取下i塊鐵片置于右側(cè)重錘上時，對應(yīng)
  的擋光時間為t_i，重錘的加速度之比為

  a

  i

  a

  0

  =

  （結(jié)果用t₀和t_i表示）。
  （2）a₀的表達(dá)式為a₀=

  （用M，n,m₀和g表示，g表示重力加速度）。作出

  a

  i

  a

  0

  -

  i

  
  的圖線是一條直線，直線的斜率為k,則重錘的質(zhì)量M=

  （用k,n,m₀表示）。
  （3）若重錘的質(zhì)量約為300g,為使實驗測量數(shù)據(jù)合理，鐵片質(zhì)量m₀比較恰當(dāng)?shù)娜≈凳?!--BA-->

  。
  A．1g
  B．5g
  C．40g
  D．100g
  組卷：78引用：4難度：0.5

  解析